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氫能船隻:氣候友善的運輸新選擇

貨物運輸在全球碳排放中佔據了相當大的比例。根據統計,2010年至2018年間,運輸部門產生了約14%的全球溫室氣體排放。為瞭解決這個問題,專家們正在尋找氣候友善的替代方案,不僅針對陸路運輸,也包括航運領域。然而,使用電池驅動貨船在技術上仍面臨巨大挑戰。

近期,一項由德國明斯特大學的商業化學家Stephan von Delft教授領導的研究團隊,在《通訊工程》期刊上發表了一項新研究,探討了一種尚未被充分研究但極具潛力的解決方案:小型、自主駕駛的氫能船隻。這些船隻有望部分取代長途卡車運輸,成為更環保且經濟的選擇。

研究團隊首次透過數學模型分析了這種船隻的生命週期和成本效益。von Delft教授解釋道:「我們的計算顯示,在某些情境下,氫能船隻不僅比傳統運輸方式更永續,而且更具經濟效益。這對政策制定者和產業界來說都具有重要意義。」

研究人員根據模型計算了每公里的排放量和總成本,並區分了兩種氫氣來源:由化石燃料透過蒸汽重組製成的「灰氫」,以及由可再生能源透過水電解產生的「綠氫」。他們將這些結果與柴油卡車、氫能卡車和電池卡車的總成本進行了比較。

結果顯示,使用綠氫驅動的船隻在超過576公里的距離上,其運營成本低於柴油卡車;而在超過624公里的距離上,其成本也低於氫能或電池卡車。這意味著,對於超過624公里的長途貨物運輸,氫能船隻可能是最具成本效益的選擇。

若將此結果推廣至整個陸路運輸市場,自主駕駛的氫能船隻有望以更具成本效益的方式取代18%的市場份額,約相當於3500億噸公里的運輸量。

這些船隻每次可運輸一個標準貨櫃,雖然無法取代遠洋貨櫃船,但對於內河運輸來說,它們提供了一個有趣的替代方案。博士生Simon Schlehuber指出,與卡車相比,這些船隻在內河運輸中具有明顯優勢,尤其是在低水位時期,它們的淺吃水設計能夠擴大可航行的河流網路,並維持運輸作業的穩定性。

Schlehuber強調:「在氣候變遷的背景下,這是一個重要的優勢。」這項研究不僅為航運業提供了新的思考方向,也為全球減碳目標帶來了新的可能性。